EP0801975A1 - Vorrichtung zur Aufbereitung von Bioabfall - Google Patents

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EP0801975A1
EP0801975A1 EP97106281A EP97106281A EP0801975A1 EP 0801975 A1 EP0801975 A1 EP 0801975A1 EP 97106281 A EP97106281 A EP 97106281A EP 97106281 A EP97106281 A EP 97106281A EP 0801975 A1 EP0801975 A1 EP 0801975A1
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EP
European Patent Office
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screws
cutting knives
cutting
surface elements
flat surface
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP97106281A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Josef Ing. Heissenberger
Rudolf Dupl.-Ing. Pretzler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heissenberger and Pretzler GmbH
Original Assignee
Heissenberger and Pretzler GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/22—Crushing mills with screw-shaped crushing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/051—Stirrers characterised by their elements, materials or mechanical properties
    • B01F27/052—Stirrers with replaceable wearing elements; Wearing elements therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/72—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices
    • B01F27/721—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices with two or more helices in the same receptacle
    • B01F27/722—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices with two or more helices in the same receptacle the helices closely surrounded by a casing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F9/00—Fertilisers from household or town refuse
    • C05F9/02—Apparatus for the manufacture
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses

Definitions

  • the invention relates to a device for processing biowaste with a plurality of homogenizing tools designed as screws, which have exchangeable cutting knives on the circumference, at least some of the screws being surrounded by a tub over a partial area of their circumference.
  • the object of the invention is to develop a generic device such that fruits such as citrus fruits or tubers and vegetables can be shredded safely.
  • this object is achieved in that the cutting knives, which are arranged on the circumference of the screws, are shaped such that the distance between the surrounding trough and the cutting knife edge changes.
  • the cutting knife edges are advantageously designed such that the distance from the surrounding trough to the cutting knife edge from the outer edge of the cutting knife decreases towards its center and increases again to the opposite outer edge.
  • the smallest distance is chosen to be smaller than the diameter of the usual fruits or vegetables to be processed, so that a reliable opening of the fruits, tubers or vegetables is achieved here.
  • the screw flights of the screws consist of planar surface elements that are folded against one another. So here the continuously curved screw flights are replaced by bevelled surface elements.
  • various desired elements, such as cutting knives, can be arranged on the flat surfaces resulting from this configuration.
  • the cutting knives can be resiliently connected to flat surface elements of the screw flights.
  • the suspension is provided so that the cutting knife edge can spring back when a correspondingly large resistance occurs. This reliably prevents damage to the cutting knives by solid objects in the material to be homogenized, for example stones.
  • the corresponding cutting knife can spring back through a stone or the like when a correspondingly high resistance occurs.
  • the device for processing the bio-waste can consist, for example, of four screws, of which two screws arranged parallel to one another, which are arranged under the other two screws in the direction of gravity, are concentrically surrounded by tubs over part of their circumference.
  • the troughs are advantageously arranged below the screws.
  • the screws can also each have radially acting transport vanes, which serve to convey the material transported by the screws to adjacent screws. As a result, the material to be homogenized is circulated between the screws.
  • a closable ejection opening can be arranged next to one of the radially acting transport blades, which can only be opened in a controlled manner in the event that the finished mixed material is to be ejected.
  • wear segments can be screwed into the tub.
  • the tub can be welded tight so that it remains absolutely tight.
  • the wear elements can also only be clamped, so that none Screw holes are necessary.
  • the wear segments can be replaced very easily. Any additional tools, such as wear strips, can be welded onto the wear bottoms formed in this way. Parts that are more exposed to wear can be changed more often.
  • the corresponding knife edges can also be provided with coarse teeth. This further improves the size reduction effect.
  • the device for processing biowaste essentially consists of a housing 10 with a pouring area for the material 12 to be homogenized and four screws 14, 16 rotatably mounted in the housing 10.
  • the worm threads 22 formed on the screws 14 and 16 are formed from planar surface elements which are bent against one another and onto which tools, for example screwdrivers, are screwed in a manner not shown in FIGS. 1-4. Correspondingly screwed-on cutting knives 24 can be seen, for example, from FIG. 5, which will be discussed in more detail below.
  • the screws 14 and 16 also carry transport blades 26 and 28 which act radially.
  • the screw flights are arranged in such a way that the material is transported axially to the transport blades.
  • the radially acting transport blades 26 and 28 transfer the material to the neighboring screws, so that it is circulated for a desired time, whereby it is comminuted and homogenized accordingly by the screws.
  • the lower screws 16, as can be seen in particular in FIG. 5, are concentrically surrounded by a tub 30 over part of their circumference.
  • that which comes between the surface of the tub 30 and the edges 32 of the cutting knives 24 goods to be homogenized are ground and shredded.
  • the cutting edges 32 and the cutting knife 24 are now formed in relation to the surrounding trough 30 such that they continuously reduce the distance to the surrounding trough 30 from their outer edges 34 to the center.
  • a citrus fruit 36 for example, can also be detected in the outer edge region 34 and can be safely divided by the constant reduction in distance due to the edge shape of the cutting edge 32.
  • the cutting knives 24 are particularly advantageously resiliently mounted in a manner not shown here in such a way that they are deflected against the spring force when a stone or other non-crushable object is gripped and are therefore not damaged.
  • the cutting edges 32 of the cutting knives 24 can be provided with coarse teeth 40. These support the crushing effect.
  • Wear segments or wear elements 42 are applied to the tub and are simply clamped in an easily replaceable manner.
  • FIG. 3 shows the controllable closure 36, which lies in the region of the transport blades 28. After opening the closure 36, the homogenized material is discharged through the corresponding ejection opening by means of the transport blades 28 and placed on a conveyor belt 38.
  • the device presented here can not only achieve a homogeneous mixture of the material to be homogenized. Rather, it can be ensured that fruits such as citrus fruits, tubers or even vegetables are safely shredded and frayed, so that the risk of in the putrefaction of putrefaction can be minimized.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Bioabfall mit mehreren als Schnecken ausgebildeten Homogenisierungswerkzeugen, die am Umfang austauschbare Schneidmesser aufweisen, wobei zumindest ein Teil der Schnecken über einen Teilbereich ihres Umfanges von einer Wanne umgeben ist. Zur Lösung der Aufgabe, diese Vorrichtung derart weiterzubilden, daß auch Früchte, wie beispielsweise Zitrusfrüchte, oder Knollen und Gemüse sicher zerkleinert werden, sind die Schneidmesser derart geformt, daß sich der Abstand zwischen der umgebenden Wanne und der Schneidmesserkante verändert.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Bioabfall mit mehreren als Schnecken ausgebildeten Homogenisierungswerkzeugen, die am Umfang austauschbare Schneidmesser aufweisen, wobei zumindest ein Teil der Schnecken über einen Teilbereich ihres Umfanges von einer Wanne umgeben ist.
  • Bei der Aufbereitung von Bioabfall ist darauf zu achten, daß aerobe Rottesysteme nach einem homogenisierten Eingabematerial verlangen. In der Regel wird Bioabfall mit ca. 20 Gewichtsprozent Strukturmaterial und wenigen Gewichtsprozent Reifkompost vermischt. Häufig wird auch noch ein Anteil von Gesteinsmehl und ein geringer Anteil von Brandkalk zugesetzt. Die Aufgabe einer Vorrichtung zur Aufbereitung von Bioabfall ist es nun, diesen inhomogenen Abfall zu zerkleinern und mit den Zusätzen gut zu vermischen. Zur entsprechenden Aufbereitung von Bioabfall sind bereits gattungsgemäße Vorrichtungen bekannt, bei denen die mit austauschbaren Zeitmessern versehenen Schnecken derart einander zugeordnet sind, daß die eingegebenen Komponenten zwischen den Schnecken im Kreislauf geführt werden und dadurch intensiv zerkleinert und homogenisiert werden.
  • Bei diesen Systemen ergeben sich immer wieder Probleme durch nicht aufgeschlossene Früchte, Gemüse oder aber feuchte Verdichtungen im Material, die den Rotteprozeß verzögern und aufgrund lokaler anaerober Stellen zu unangenehmen Geruchsemissionen führen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrichtung derart weiterzubilden, daß auch Früchte, wie beispielsweise Zitrusfrüchte oder Knollen und Gemüse sicher zerkleinert werden.
  • Ausgehend von einer gattungsgemäßen Vorrichtung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schneidmesser, die am Umfang der Schnecken angeordnet sind, derart geformt sind, daß sich der Abstand zwischen der umgebenden Wanne und der Schneidmesserkante verändert. Dabei sind die Schneidmesserkanten vorteilhaft derart ausgebildet, daß sich der Abstand von der umgebenden Wanne zur Schneidmesserkante vom äußeren Rand des Schneidmessers zu seiner Mitte hin verringert und zur entgegengesetzten äußeren Kante wieder vergrößert. Der geringste Abstand ist dabei kleiner gewählt als der Durchmesser von üblichen zu verarbeitenden Früchten oder Gemüsen, so daß hier ein sicheres Aufschließen der Früchte, Knollen oder Gemüse erreicht wird. Durch die erfindungsgemäße Formgebung wird nun die beispielsweise zu zerkleinernde Frucht erfaßt und aufgrund der Abnahme des Abstandes zwischen Messerkante und umliegender Wanne sicher zerkleinert.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausbildungsform der Erfindung bestehen die Schneckengänge der Schnecken aus gegeneinander abgekanteten ebenen Flächenelementen. Hier sind also die kontinuierlich gebogenen Schneckengänge durch abgekantete Flächenelemente ersetzt. Hierdurch können an den sich durch diese Ausbildung ergebenden ebenen Flächen verschiedene gewünschte Elemente, wie beispielsweise Schneidmesser, angeordnet werden.
  • Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung können die Schneidmesser federnd mit ebenen Flächenelementen der Schneckengänge verbunden sein. Dabei ist die Federung so vorgesehen, daß die Schneidmesserkante bei Auftreten eines entsprechend großen Widerstandes zurückfedern kann. Hierdurch wird eine Beschädigung der Schneidmesser durch feste Gegenstände im zu homogenisierenden Gut, beispielsweise Steine, sicher verhindert. Das entsprechende Schneidmesser kann nämlich bei Auftreten eines entsprechend hohen Widerstandes durch einen Stein oder dergleichen zurückfedern.
  • Die Vorrichtung zur Aufbereitung des Bioabfalls kann beispielsweise aus vier Schnecken bestehen, von denen zwei parallel nebeneinander angeordnete Schnecken, die in Schwerkraftrichtung unter den anderen beiden Schnecken angeordnet sind, über einen Teil ihres Umfangs konzentrisch von Wannen umgeben sind. Dabei sind die Wannen vorteilhaft unterhalb der Schnecken angeordnet.
  • Die Schnecken können jeweils auch radial wirkende Transportschaufeln aufweisen, die zur Weiterförderung des von den Schnecken transportierten Materials an benachbarte Schnecken dient. Hierdurch wird das zu homogenisierende Gut zwischen den Schnecken in Kreislauf geführt. Zum Ausschleusen des fertig vermischten Materials kann neben einer der radial wirkenden Transportschaufeln eine verschließbare Auswurföffnung angeordnet sein, die nur für den Fall, daß das fertig gemischte Material ausgeworfen werden soll, gesteuert geöffnet werden kann.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können in der Wanne Verschleißsegmente einschraubbar sein. Die Wanne kann dicht verschweißt sein, so daß sie absolut dicht bleibt. Die Verschleißelemente können auch nur eingeklemmt sein, so daß keine Schraubbohrungen notwendig sind. Die Verschleißsegmente können sehr einfach ausgewechselt werden. Auf den derartig gebildeten Verschleißböden können beliebige zusätzliche Werkzeuge aufgeschweißt sein, wie beispielsweise Schleißleisten. Teilbereiche, welche dem Verschleiß stärker ausgesetzt sind, können öfters gewechselt werden.
  • Zusätzlich zu der erfindungsgemäßen Ausformung der Schneidmesser derart, daß sich der Abstand zwischen der umgebenden Wanne und der Schneidmesserkante verändert, können die entsprechenden Messerkanten noch mit groben Zähnen versehen sein. Hierdurch wird die Zerkleinerungswirkung noch verbessert.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:
    • Fig. 1:
    eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    Fig. 2:
    eine Draufsicht von oben auf die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Fig. 1,
    Fig. 3:
    eine Rückansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 4,
    Fig. 4:
    eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und
    Fig. 5:
    ein Detail einer Schnecke der Vorrichtung gemäß Fig. 1.
  • Die Vorrichtung zur Aufbereitung von Bioabfall besteht, wie in Fig. 1 dargestellt, im wesentlichen aus einem Gehäuse 10 mit einem Einschüttbereich für das zu homogenisierende Material 12 und vier drehbar in dem Gehäuse 10 gelagerten Schnecken 14, 16.
  • Wie aus der Fig. 3 ersichtlich, sind zwei obere Schnecken 14 und zwei untere Schnecken 16 vorgesehen. Die unteren Schnecken 16 werden über Elektromotoren 18 angetrieben. Die Antriebskraft wird über ein Getriebe 20 auch auf die oberen Schnecken 14 übertragen. Aus Fig. 4 sind die Drehrichtungen der Schnecken ersichtlich. Die oberen Schnecken 14 drehen sich in Pfeilrichtung a bzw. Pfeilrichtung b, d.h. gegensinnig, während sich die unteren Schnecken 16 in Pfeilrichtung c bzw. d, also gleichsinnig bewegen.
  • Die auf den Schnecken 14 und 16 ausgebildeten Schneckengänge 22 sind aus gegeneinander abgekanteten ebenen Flächenelementen gebildet, auf die in den Fig. 1-4 nicht näher dargestellte Art und Weise Werkzeuge, beispielsweise Schraubmesser aufgeschraubt sind. Entsprechend aufgeschraubte Schneidmesser 24 sind beispielsweise aus der Fig. 5 ersichtlich, worauf in Folge noch näher eingegangen werden wird. Die Schnecken 14 und 16 tragen neben den Schneckengängen noch radial wirkende Transportschaufeln 26 und 28. Die Schneckengänge sind so angeordnet, daß das Material jeweils axial zu den Transportschaufeln hin transportiert wird. Die radial wirkenden Transportschaufeln 26 und 28 übergeben das Material an die benachbarten Schnecken, so daß dieses über eine gewünschte Zeit im Kreislauf geführt wird, wobei es durch die Schnecken entsprechend zerkleinert und homogenisiert wird.
  • Die unteren Schnecken 16 sind, wie insbesondere der Fig. 5 zu entnehmen ist, über einen Teil ihres Umfangs konzentrisch von einer Wanne 30 umgeben. Hierdurch kann das zwischen der Oberfläche der Wanne 30 und den Kanten 32 der Schneidmesser 24 gelangende zu homogenisierende Gut zerrieben und zerfasert werden. Die Schneidkanten 32 und das Schneidmesser 24 sind im Verhältnis zur umgebenden Wanne 30 nun so gebildet, daß sie von ihren äußeren Kanten 34 zur Mitte stetig den Abstand zur umgebenden Wanne 30 verringern. Hierdurch kann, wie in Fig. 5 dargestellt, beispielsweise eine Zitrusfrucht 36 im äußeren Kantenbereich 34 auch erfaßt und durch die stetige Abstandsverringerung aufgrund der Kantenformung der Schneidkante 32 sicher zerteilt werden. Besonders vorteilhaft sind die Schneidmesser 24 in hier nicht näher dargestellter Art und Weise derart federnd gelagert, daß sie bei Erfassen eines Steins oder sonstigen nicht zerkleinerbaren Gegenstandes gegen die Federkraft ausgelenkt werden und somit nicht beschädigt werden.
  • Die Schneidkanten 32 der Schneidmesser 24 können mit groben Zähnen 40 versehen sein. Diese unterstützen die Zerkleinerungswirkung.
  • Auf der Wanne sind Verschleißsegmente bzw. Verschleißelemente 42 aufgebracht, die in leicht auswechselbarer Art und Weise lediglich eingeklemmt sind.
  • Aus Fig. 3 ist der aufsteuerbare Verschluß 36 ersichtlich, der im Bereich der Transportschaufeln 28 liegt. Nach Aufsteuern des Verschlusses 36 wird das homogenisierte Material durch die entsprechende Auswurföffnung mittels der Transportschaufeln 28 ausgetragen und auf ein Förderband 38 abgelegt.
  • Mittels der hier vorgestellten Vorrichtung kann nicht nur eine homogene Mischung des zu homogenisierenden Materials erreicht werden. Vielmehr kann sichergestellt werden, daß auch Früchte, wie beispielsweise Zitrusfrüchte, Knollen oder auch Gemüse sicher zerkleinert und zerfasert werden, so daß die Gefahr von in der Rotte auftretenden Fäulnisherden minimiert werden kann.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zur Aufbereitung von Bioabfall mit mehreren als Schnecken ausgebildeten Homogenisierungswerkzeugen, die am Umfang austauschbare Schneidmesser aufweisen, wobei zumindest ein Teil der Schnecken über einen Teilbereich ihres Umfanges von einer Wanne umgeben ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Schneidmesser derart geformt sind, daß sich der Abstand zwischen der umgebenden Wanne und der Schneidmesserkante verändert.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckengänge der Schnecke aus gegeneinander abgekanteten ebenen Flächenelementen gebildet sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidmesser an den ebenen Flächenelementen des Schneckenganges befestigt sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidmesser federnd mit den ebenen Flächenelementen der Schneckengänge verbunden sind.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß sie vier Schnecken aufweist, von denen zwei parallel nebeneinander angeordnete Schnecken, die in Schwerkraftrichtung unter den anderen beiden Schnecken angeordnet sind, von Wannen umgeben sind.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Schnecken jeweils auch radial wirkende Transportschaufeln angeordnet sind, die zur Weiterförderung des von den Schnecken transportieren Materials an eine benachbarte Schnecke dient.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß neben einer der radial wirkenden Transportschaufeln eine verschließbare Auswurföffnung angeordnet ist, die nur für den Fall, daß das fertig gemischte Material ausgeworfen werden soll, gesteuert geöffnet werden kann.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Wannenboden Verschleißsegmente aufgebracht sind.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidmesser entlang ihrer Messerkante grobe Zähne aufweisen.
EP97106281A 1996-04-19 1997-04-16 Vorrichtung zur Aufbereitung von Bioabfall Withdrawn EP0801975A1 (de)

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